JPH10183356A

JPH10183356A - プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成装置

Info

Publication number: JPH10183356A
Application number: JP35614296A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Shirasago; 寿康白砂
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】プラズマＣＶＤ法により、支持体上に、結晶
質、または非単結晶質半導体を連続的に形成する改良さ
れた堆積膜形成装置。【解決手段】円筒状反応容器１１１１内を排気する手段
と反対側の位置に、円筒状支持体１１１２の同軸外周上
に複数の原料ガス放出孔１１２５，１１３１，１１３３
を有する第二の原料ガス導入部１１３０，１１３２を設
けた、上壁、電極を兼ねる容器１１１１及び底壁で密封
形成されてなる反応空間と、その内に円筒状支持体１１
１２を設置する手段と、支持体１１１２の同軸外周上に
支持体１１１２の長手方向に沿って設けられた複数の第
一の堆積膜形成用原料ガス導入管１１１４と、該原料ガ
スを励起させて励起種化するための放電エネルギー印加
手段と、容器１１１１内を排気する手段とからなるＣＶ
Ｄ法による堆積膜形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ法
により、支持体上に機能性堆積膜、特に電子写真用感光
体、光起電力デバイス、画像入力用ラインセンサー、撮
像デバイス、ＴＦＴ等の半導体素子として好適に利用で
きる、結晶質、または非単結晶質半導体を連続的に形成
する改良された堆積膜形成装置に関するものである。中
でもとりわけ、電子写真感光体のような大面積の堆積膜
を形成するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体デバイス、電子写真用感光
体、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電
力デバイス、その他各種エレクトロニクス素子、光学素
子等に用いる素子部材として、アモルファスシリコン、
例えば水素または／及びハロゲン（例えばフッ素、塩素
等）で補償されたアモルファスシリコン［以下、Ａ−Ｓ
ｉ（Ｈ，Ｘ）と略記する］のような非単結晶質の堆積膜
またはダイヤモンド薄膜のような結晶質の堆積膜が提案
され、その中のいくつかは実用に付されている。そし
て、こうした堆積膜は、プラズマＣＶＤ法、すなわち、
原料ガスを直流または高周波、あるいはマイクロ波によ
るグロー放電によって分解し、ガラス、石英、耐熱性合
成樹脂フイルム、ステンレス、アルミニウムなどの支持
体上に堆積膜を形成する方法により形成され、そのため
の装置も各種提案されている。

【０００３】例えば、図３は高周波プラズマＣＶＤ法
（以後「ＰＣＶＤ」と略記する）による電子写真用感光
体の製造装置の一例を示す模式的な構成図である。図３
に示す製造装置の構成は以下の通りである。この装置は
大別すると、堆積装置（３１００）、原料ガスの供給装
置（３２００）、反応容器（３１１１）内を減圧にする
ための排気装置（図示せず）から構成されている。堆積
装置（３１００）中の反応容器（３１１１）内には円筒
状支持体（３１１２）、支持体加熱用ヒーター（３１１
３）、原料ガス導入管（３１１４）が設置され、更に高
周波マッチングボックス（３１１５）が接続されてい
る。原料ガス供給装置（３２００）は、ＳｉＨ4、Ｇｅ
Ｈ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボンベ
（３２２１〜３２２６）とバルブ（３２３１〜３２３
６，３２４１〜３２４６，３２５１〜３２５６）および
マスフローコントローラー（３２１１〜３２１６）から
構成され、各原料ガスのボンベはバルブ（３２６０）を
介して反応容器（３１１１）内のガス導入管（３１１
４）に接続されている。こうした従来の堆積膜形成装置
を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行なわれ
る。

【０００４】まず、反応容器（３１１１）内に円筒状支
持体（３１１２）を設置し、不図示の排気装置（例えば
真空ポンプ）により反応容器（３１１１）内を排気口
（３１１９）より排気する。続いて、支持体加熱用ヒー
ター（３１１３）により円筒状支持体（３１１２）の温
度を２０℃乃至４５０℃の所定の温度に制御する。堆積
膜形成用の原料ガスを反応容器（３１１１）に流入させ
るには、ガスボンベのバルブ（３２３１〜３２３７）、
反応容器のリークバルブ（３１１７）が閉じられている
ことを確認し、叉、流入バルブ（３２４１〜３２４
６）、流出バルブ（３２５１〜３２５６）、補助バルブ
（３２６０）が開かれていることを確認して、まずメイ
ンバルブ（３１１８）を開いて反応容器（３１１１）お
よびガス配管内（３１１６）を排気する。次に真空計
（３１２４）の読みが約５×１０^-6Ｔｏｒｒになった時
点で補助バルブ（３２６０）、流出バルブ（３２５１〜
３２５６）を閉じる。その後、ガスボンベ（３２２１〜
３２２６）より各ガスをバルブ（３２３１〜３２３６）
を開いて導入し、圧力調整器（３２６１〜３２６６）に
より各ガス圧を２Ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に、流入
バルブ（３２４１〜３２４６）を徐々に開けて、各ガス
をマスフローコントローラー（３２１１〜３２１６）内
に導入する。

【０００５】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（３
１１２）が所定の温度になったところで流出バルブ（３
２５１〜３２５６）のうちの必要なものおよび補助バル
ブ（３２６０）を徐々に開き、ガスボンベ（３２２１〜
３２２６）から所定のガスをガス導入管（３１１４）を
介して反応容器（３１１１）内に導入する。次にマスフ
ローコントローラー（３２１１〜３２１６）によって各
原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、
反応容器（３１１１）内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定
の圧力になるように真空計（３１２４）を見ながらメイ
ンバルブ（３１１８）の開口を調整する。内圧が安定し
たところで、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源（不
図示）を所望の電力に設定して、高周波マッチングボッ
クス（３１１５）を通じて反応容器（３１１１）内に高
周波電力を導入し、グロー放電を生起させる。この放電
エネルギーによって反応容器内に導入された原料ガスが
分解され、円筒状支持体（３１１２）上に所定のシリコ
ンを主成分とする堆積膜が形成されるところとなる。所
望の膜厚の形成が行われた後、高周波電力の供給を止
め、流出バルブを閉じて反応容器へのガスの流入を止
め、堆積膜の形成を終える。同様の操作を複数回繰り返
すことによって、所望の多層構造の光受容層を形成する
ことができる。それぞれの層を形成する際には必要なガ
ス以外の流出バルブはすべて閉じられていることは言う
までもなく、また、それぞれのガスが反応容器（３１１
１）内、流出バルブ（３２５１〜３２５６）から反応容
器（３１１１）に至る配管内に残留することを避けるた
めに、流出バルブ（３２５１〜３２５６）を閉じ、補助
バルブ（３２６０）を開き、さらにメインバルブ（３１
１８）を全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を
必要に応じて行う。

【０００６】このようにして、電子写真用感光体のよう
な大面積を有する堆積膜を形成する場合、周方向及び長
手方向の膜厚、膜質の均一化が必要であり、そのための
装置構成も各種提案されている。例えば、特開昭５８−
３０１２５号公報によれば、原料ガス導入に、円筒状電
極とは独立した、ガス導入用ガス管を用い、該ガス管に
設けたガス放出孔の断面積と間隔を円筒形支持体の長手
方向で変化させ、原料ガスを均一に放出することによ
り、膜厚および電子写真用感光体として使用する場合の
画像ムラを改善する技術が開示されている。特開昭５８
−３２４１３号公報によれば、ガス導入手段兼用の円筒
状電極においても、ガス導入用ガス管を使用した場合に
おいても、ガス放出孔の向きを原料ガスが一定方向に回
転する様に設定することにより、膜厚の均一性を改善す
る技術が開示されている。特開昭６２−２１８５７３号
公報によれば、ガス導入管の上部及び下部を分岐管によ
り接続することにより、支持体を回転させなくても膜
厚、膜質の均一性を改善する技術が開示されている。特
開昭６３−４７９号公報によれば、ガス導入管のガス放
出孔と円筒状支持体との角度と、円筒状電極の内径、円
筒状支持体の内径との関係を規定することにより、支持
体を回転させなくても膜厚、膜質の均一性を改善する技
術が開示されている。特開昭６３−７３７３号公報によ
れば、ガス導入管を用い、ガス導入管の断面積、ガス放
出孔の断面積と数の関係を規定することにより、円筒形
支持体を回転させずに、形成される堆積膜の膜厚及び膜
質を均一にする技術が開示されている。これらの技術に
より電子写真用感光体の膜厚や膜質の均一性が向上し、
それに伴って歩留も向上してきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
電子写真装置の画像特性向上のために電子写真装置内の
光学露光系や、現像装置、転写装置の改良がなされた結
果、電子写真用光受容部材においても、従来以上の潜像
特性の均一性の向上が求められるようになった。その
他、電子写真装置の高速化に対応し、複写プロセスのス
ピードアップもなされている。そのため、光受容部材の
特性の場所的バラツキといった問題は、従来のスピード
の複写システムにあっては必ずしも痛切ではなく場合に
よっては無視することもできた。しかし、レーザー等の
可干渉光源を使用する高速の複写システムや、ファクシ
ミリシステム、プリンターシステム等の高速連続画像形
成システム、特にデジタル高速連続画像システム、さら
には近年普及してきたフルカラー画像システムにおいて
は、濃度むら等の視覚的に明らかなものとなるため重大
な問題であり、解決が望まれている。

【０００８】そこで、本発明は上記従来のものにおける
課題を解決し、反応容器内のガス量のバランスをとり、
膜厚および膜質が均一な堆積膜を定常的に形成すること
ができ、形成される膜の諸物性、成膜速度、再現性、膜
の生産性等をそれぞれ向上させることが可能で、量産化
を行う場合その歩留まりを飛躍的に向上させることので
きるプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を提供する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の堆積膜形成装置
は、上記課題を解決するため、上壁、電極を兼ねる円筒
状反応容器及び底壁で密封形成されてなる反応空間と、
該反応空間内に円筒状支持体を設置する手段と、該円筒
状支持体の同軸外周上に該円筒状支持体の長手方向に沿
って設けられた複数の第一の堆積膜形成用原料ガス導入
管と、該原料ガスを励起させて励起種化するための放電
エネルギー印加手段と、前記反応室内を排気する手段と
からなるプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置におい
て、前記反応容器内を排気する手段と反対側の位置に、
該円筒状支持体の同軸外周上に複数の原料ガス放出孔を
有する第二の原料ガス導入部を設けたことを特徴として
いる。

【００１０】本発明においては、前記第一の原料ガス導
入管の本数をＧとし、前記第二の原料ガス導入部上のガ
ス放出孔の数をＹとしたとき、６Ｇ≧Ｙ≧Ｇとし、かつ
ガス放出孔の間隔を均等とすることが好ましい。また、
前記第二の原料ガス導入部上のガス放出孔の吹き出し方
向は、前記円筒状支持体の長手方向下向きを０（ｄｅ
ｇ）とし、反応容器の方向に向かう方向にＸ（ｄｅｇ）
傾けるとしたとき、０（ｄｅｇ）≦Ｘ≦５０（ｄｅｇ）とするのが好ましい。また、前記第二の原料ガス導入部
上のガス放出孔の位置は、前記円筒状支持体の中心から
前記第二の原料ガス導入部上のガス放出孔までの距離を
ｒ、前記円筒状支持体の中心から前記円筒状支持体の外
周面までの距離をＲ１、前記円筒状支持体の中心から前
記第一の原料ガス導入管の中心までの距離をＲ２、とし
たとき、Ｒ１＋０．５（Ｒ２−Ｒ１）≦ｒ≦Ｒ１＋０．
８（Ｒ２−Ｒ１）とするのが好ましい。また、前記第一
の原料ガス導入管と前記第二の原料ガス導入部とは、各
々流量コントローラーに接続されていて同一の原料ガス
を反応容器内に供給することが可能であり、各々の流量
コントローラーを制御し、該第一の原料ガス導入管から
供給するガス量をＦ１、該第二の原料ガス導入部から供
給するガス量をＦ２としたとき、０．０３≦Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）≦０．１５とするのが好ましい。また、本発明においては、前記第
二の原料ガス導入部と、前記第一の原料ガス導入管か
ら、同一の原料ガスを反応容器内に供給してもよいし、
また、前記第二の原料ガス導入部と、前記第一の原料ガ
ス導入管から、異なる原料ガスを反応容器内に供給して
もよい。異なる原料ガスを反応容器内に供給するに際し
ては、前記第二の原料ガス導入部から伝導性を制御する
原子供給用の原料ガスを反応容器内に供給するか、ある
いは、希釈用の原料ガスを反応容器内に供給するように
するのが好ましい。また、前記第二の原料ガス導入部
は、セラミックで形成し、該第二の原料ガス導入部の表
面の粗さ（Ｒｚ）を１０〜１００μｍ、より好ましくは
１５〜６０μｍとすることで、ガス導入部からの膜飛散
による画像欠陥の抑制が図られることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、上記手段により膜厚お
よび膜質が均一な堆積膜を定常的に形成することが可能
となるが、それは、発明者のつぎのような知見に基づく
ものである。すなわち、本発明者は、従来の堆積膜製造
装置における前述の問題を克服して、前述の本発明の目
的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、放電空間への
原料ガス放出に、円筒状支持体の同軸外周上に該円筒状
支持体の長手方向に沿って設けられた複数の堆積膜形成
用原料ガス導入管（第一の原料ガス導入管）と、前記反
応容器内を排気するために設けた排気口と反対の位置
に、該円筒状支持体の同軸外周上に複数の原料ガス放出
孔を有する、第二の原料ガス導入部を設けることで、堆
積膜の均一性、特に周方向の均一性に大きく影響すると
いう知見を得た。また、前記第二の原料ガス導入部と、
前記第一の原料ガス導入管から、異なるの原料ガスを反
応容器内に供給することで、堆積膜の均一性、特に長手
方向の均一性制御できるという知見を得た。本発明は、
該知見に基づいて完成に至ったものである。

【００１２】以下、図面に基づいて本発明の内容につい
て詳細に説明する。図１は、本発明のプラズマＣＶＤ法
による堆積膜形成装置におけるガス導入管と電極を兼ね
る円筒状反応容器、円筒状支持体を含む対向電極の配置
を模式的に示す断面図である。図中（１１１１）は円筒
状反応容器、（１１１２）は円筒状支持体を含む対向電
極、（１１１４）は第一の原料ガス導入管、（１１３
０）は第二の原料ガス導入部、（１１２５）、（１１３
１）はそれぞれ、第一の原料ガス導入管及び第二の原料
ガス導入部上に設けられた原料ガス放出孔をそれぞれ示
す。第二の原料ガス導入部（１１３０）上の原料ガス放
出孔（１１３１）の吹き出し方向Ｘ、及び第二の原料ガ
ス導入部（１１３０）上の原料ガス放出孔（１１３１）
の数Ｙ、さらには、第二の原料ガス導入部（１１３０）
上の原料ガス放出孔（１１３１）の位置ｒは、特定の範
囲で規定する。

【００１３】従来装置においては、原料ガス導入管が支
持体に対して長手方向で平行に設置されていたが、排気
が下部からの為、反応空間内のガス量が上下で不均一と
なり円筒状支持体の長手方向での膜厚、及び膜質にバラ
つきが生じてしまうという問題がある。こうした問題を
解決する為、ガス導入管に設けるガス放出孔の分布やガ
ス放出方向の調整等を行ない、ある程度改善されたもの
の、まだ不十分である。また、周方向の均一化にたいし
ても、円筒状支持体の回転、あるいはガス導入管を上下
で分岐管により接続、またはガス放出孔の分布やガス放
出方向の調整等を行い、ある程度改善されたものの、円
筒状支持体の回転に関しては、装置自体複雑なものとな
ってしまい、さらに精度良く回転させないと逆に均一性
を損なう場合もあるため、より装置が複雑化し装置コス
トが高くなという問題がある。また、その他の方法にお
いても、ガス導入管のコンダクタンスの違い（導入管の
内径、放出孔の径）が充分に補償されず、更なる均一化
にはまだ不充分である。特に、多層構成（例えば、基体
側から、電荷注入阻止層、光導電層、表面層の３層構成
よりなる電子写真用感光体）の光受容部材においては、
各層で処方（ガス種、ガス流量、内圧、放電パワー）が
異なり、さらに層内においても処方が変化する場合があ
り、膜厚、膜質をすべて層で均一にすることは、これま
での装置構成ではまだ不充分であった。また、前述のよ
うに原料ガス導入管が支持体に対して長手方向で平行に
設置しており、排気が下部からの為、反応空間内のガス
量が上下で不均一となり、その結果、特に放電空間の上
部においては、堆積速度が原料ガスの流量に律則され易
くなるため、原料ガスの空間的（特に周方向）な不均一
性に敏感に反応していた。

【００１４】本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置おいては、前記反応容器内を排気するために設け
た排気口と反対の位置に、該円筒状支持体の同軸外周上
に複数の原料ガス放出孔を有する、第二の原料ガス導入
部を設けたことにより、コンダクタンスの違い等から起
こる原料ガスの空間的（特に周方向）な不均一性を補償
することが可能となり、特に放電空間の上部における原
料ガスの空間的（特に周方向）な不均一性が低減され、
光受容部材上部での膜厚、膜質の均一化が飛躍的に向上
することとなる。さらに、長手方向の特性の均一化にた
いしても、第二の原料ガス導入部により光受容部材上部
の特性を制御できるため、長手方向のガスの不均一性を
補償することが可能となり、光受容部材長手方向の膜
厚、膜質の均一化が飛躍的に向上することとなる。さら
に、処方（ガス流量、内圧、放電パワー等）の変化に対
しても均一性の制御が容易になり、大幅に特性の均一化
を達成することが可能となった。さらに処方の許容範囲
が拡大し、多品種の光受容部材の製造にたいしても、生
産性、コストの面で非常に有効である。

【００１５】本発明の装置において、第二の原料ガス導
入部上のガス放出孔の間隔は均等とし、前記第一の原料
ガス導入管の本数をＧとし、前記第二の原料ガス導入部
上のガス放出孔の数をＹとした時、６Ｇ≧Ｙ≧Ｇとする
ことが好ましい。つまり第二の原料ガス導入部上のガス
放出孔の数（Ｙ）が、第一の原料ガス導入管の本数
（Ｇ）より少ないと、原料ガスの空間的（特に周方向）
な均一性が充分に達成できず、また第一の原料ガス導入
管の本数（Ｇ１）の６倍より多くても原料ガスの空間的
（特に周方向）な均一性が充分に達成できない。この原
因に関しては定かではないが、第一の原料ガス導入管か
らの原料ガスと干渉してしまい、均一性が達成できない
のではと考えられる。

【００１６】また、前記第二の原料ガス導入部上のガス
放出孔の吹き出し方向は、前記円筒状支持体の長手方向
下向きを０（ｄｅｇ）とし、反応容器の方向に向かう方
向にＸ（ｄｅｇ）傾けるとした時、Ｘを０（ｄｅｇ）よ
りマイナス側（つまり、円筒状支持体側に向ける）に向
けると、堆積膜にガス放出孔のピッチに応じて、周方向
の特性むらが生じてしまい、Ｘを５０（ｄｅｇ）より大
きくすると、均一性が充分に達成できない。この原因に
関しては定かではないが、第一の原料ガス導入管からの
原料ガスあるいは、第一の原料ガス導入管自身と干渉し
てしまい、均一性が達成できないのではと考えられる。

【００１７】また、前記第二の原料ガス導入部上のガス
放出孔の位置は、前記円筒状支持体の中心から前記第二
の原料ガス導入部上のガス放出孔までの距離をｒ、前記
円筒状支持体の中心から前記円筒状支持体の外周面まで
の距離をＲ１、前記円筒状支持体の中心から前記第一の
原料ガス導入管の中心までの距離をＲ２、としたとき、
Ｒ１＋０．５（Ｒ２−Ｒ１）より短いと、堆積膜にガス
放出孔のピッチに応じて、周方向の特性むらが生じてし
まい、Ｒ１＋０．８（Ｒ２−Ｒ１）より長いと、均一性
が充分に達成できない。この原因に関しては定かではな
いが、第一の原料ガス導入管からの原料ガスと干渉して
しまい、均一性が達成できないのではと考えられる。前
記第二の原料ガス導入部の形状としては、とくに制限は
なく、図１（ａ）の様に、リング状の形状でも良く、ま
た板上の形状でも良い。さらに、図２（ｂ）に示すよう
に、上部の絶縁碍子（１１２２）と兼用してもよい。ま
た、図１（ｃ）に示すように、第二の原料ガス導入部を
複数設けても良い。

【００１８】さらに、図面を用いて本発明の製造装置を
用いた、光受容部材の製造方法について詳述する。図２
は本発明の高周波プラズマＣＶＤ法（以後「ＰＣＶＤ」
と略記する）による電子写真用感光体の製造装置の一例
を示す模式的な構成図である。まず、図２−ａに示す本
発明の製造装置について説明する。この装置は大別する
と、堆積装置（２１００）、原料ガスの供給装置（２２
００）、反応容器（２１１１）内を減圧にするための排
気装置（図示せず）から構成されている。堆積装置（２
１００）中の反応容器（２１１１）内には円筒状支持体
（２１１２）、支持体加熱用ヒーター（２１１３）、第
一の原料ガス導入管（２１１４）、第二の原料ガス導入
部（２１３０）が設置され、更に高周波マッチングボッ
クス（２１１５）が接続されている。原料ガス供給装置
（２２００）は、ＳｉＨ４、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2
Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガスのボンベ（２２２１〜２２２
６）とバルブ（２２３１〜２２３６，２２４１〜２２４
６，２２５１〜２２５６）およびマスフローコントロー
ラー（２２１１〜２２１６）から構成され、各原料ガス
のボンベはバルブ（２２６０）、バルブ（２２６１）、
及び流量コントローラー（２２６２）、（２２６３）を
介して、反応容器（２１１１）内の第一の原料ガス導入
管（２１１４）および第二の原料ガス導入部（２１３
０）に接続されている。

【００１９】こうした本発明の堆積膜形成装置を用いた
堆積膜の形成は、例えば以下のように行なわれる。ま
ず、反応容器（２１１１）内に円筒状支持体（２１１
２）を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）
により反応容器（２１１１）内を排気口（２１１９）よ
り排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター（２１１
３）により円筒状支持体（２１１２）の温度を２０℃乃
至４５０℃の所定の温度に制御する。堆積膜形成用の原
料ガスを反応容器（２１１１）に流入させるには、ガス
ボンベのバルブ（２２３１〜２２３７）、反応容器のリ
ークバルブ（２１１７）が閉じられていることを確認
し、又、流入バルブ（２２４１〜２２４６）、流出バル
ブ（２２５１〜２２５６）、補助バルブ（２２６０）、
（２２６１）が開かれていることを確認して、まずメイ
ンバルブ（２１１８）を開いて反応容器（２１１１）お
よびガス配管内（２１１６）、（２１６４）を排気す
る。次に真空計（２１２４）の続みが約５×１０^-6Ｔｏ
ｒｒになった時点で捕助バルブ（２２６０）、（２２６
１）、流出バルブ（２２５１〜２２５６）を閉じる。そ
の後、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）より各ガスを
バルブ（２２３１〜２２３６）を開いて導入し、圧力調
整器（２２６１〜２２６６）により各ガス圧を例えば２
Ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に、流入バルブ（２２４１
〜２２４６）を徐々に開けて、各ガスをマスフローコン
トローラー（２２１１〜２２１６）内に導入する。

【００２０】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（２
１１２）が所定の温度になったところで流出バルブ（２
２５１〜２２５６）のうちの必要なものおよび補助バル
ブ（２２６０）、（２２６１）を徐々に開き、ガスボン
ベ（２２２１〜２２２６）から所定のガスを第一の原料
ガス導入管（２１１４）および第二の原料ガス導入部
（２１３０）を介して反応容器（２１１１）内に導入す
る。次にマスフローコントローラー（２２１１〜２２１
６）によって各原料ガスが所定の流量になるように調整
する。そして、各原料ガスが所定の流量になったら、次
に、流量コントローラー（２２６２）、（２２６３）を
調整し、第一の原料ガス導入管（２１１４）から流す原
料ガス流量および第二の原料ガス導入部（２１３０）か
ら流す原料ガス流量を決める。それぞれのガス流量は、
該第二の原料ガス導入部から供給するガス量をＦ２、該
第一の原料ガス導入管から供給するガス量をＦ１とした
時、０．０３≦Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）≦０．１５とする
のが好ましい。Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）が０．１５よりお
おきいと、長手方向の均一性が得られなくなり、Ｆ２／
（Ｆ１＋Ｆ２）が０．０３より小さいと、上部での周方
向の均一性が充分に得られなくなってしまう。

【００２１】以上のように原料ガスを反応容器（２１１
１）に導入する際、反応容器（２１１１）内の圧力が１
Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空計（２１２
４）を見ながらメインバルブ（２１１８）の開口を調整
する。内圧が安定したところで、周波数１３．５６ＭＨ
ｚの高周波電源（不図示）を所望の電力に設定して、高
周波マッチングボックス（２１１５）を通じて反応容器
（２１１１）内に高周波電力を導入し、グロー放電を生
起させる。この放電エネルギーによって反応容器内に導
入された原料ガスが分解され、円筒状支持体（２１１
２）上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜が形成さ
れるところとなる。所望の膜厚の形成が行われた後、高
周波電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反応容器へ
のガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。同様の操
作を複数回繰り返すことによって、所望の多層構造の光
受容層を形成することができる。それぞれの層を形成す
る際には必要なガス以外の流出バルブはすべて閉じられ
ていることは言うまでもなく、また、それぞれのガスが
反応容器（２１１１）内、流出バルブ（２２５１〜２２
５６）から反応容器（２１１１）に至る配管内に残留す
ることを避けるために、流出バルブ（２２５１〜２２５
６）を閉じ、補助バルブ（２２６０）、（２２６１）を
開き、さらにメインバルブ（２１１８）を全開にして系
内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。

【００２２】次に、図２−ｂに示す本発明の別の形態の
製造装置について説明する。この装置は大別すると、堆
積装置（２１００）、原料ガスの供給装置（２２０
０）、反応容器（２１１１）内を減圧にするための排気
装置（図示せず）から構成されている。堆積装置（２１
００）中の反応容器（２１１１）内には円筒状支持体
（２１１２）、支持体加熱用ヒーター（２１１３）、第
一の原料ガス導入管（２１１４）、第二の原料ガス導入
部（２１３０）が設置され、更に高周波マッチングボッ
クス（２１１５）が接続されている。

【００２３】原料ガス供給装置（２２００）は、ＳｉＨ
4、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2Ｈ6、ＰＨ3等の原料ガス
のボンベ（２２２１〜２２２６）とバルブ（２２３１〜
２２３６，２２４１〜２２４７，２２５１〜２２５７）
およびマスフローコントローラー（２２１１〜２２１
７）から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ（２２
６０）、（２２６１）、（２２６４）、（２２６５）及
び流量コントローラー（２２６２）、（２２６３）を介
して、反応容器（２１１１）内の第一の原料ガス導入管
（２１１４）および第二の原料ガス導入部（２１３０）
に接続されている。

【００２４】こうした本発明の堆積膜形成装置を用いた
堆積膜の形成は、例えば以下のように行なわれる。ま
ず、反応容器（２１１１）内に円筒状支持体（２１１
２）を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）
により反応容器（２１１１）内を排気口（２１１９）よ
り排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター（２１１
３）により円筒状支持体（２１１２）の温度を２０℃乃
至４５０℃の所定の温度に制御する。堆積膜形成用の原
料ガスを反応容器（２１１１）に流入させるには、ガス
ボンベのバルブ（２２３１〜２２３６）、反応容器のリ
ークバルブ（２１２３）が閉じられていることを確認
し、又、流入バルブ（２２４１〜２２４７）、流出バル
ブ（２２５１〜２２５７）、補助バルブ（２２６０）、
（２２６１）、（２２６４）、（２２６５）が開かれて
いることを確認して、まずメインバルブ（２１１８）を
開いて反応容器（２１１１）およびガス配管内（２１１
６）、（２１６４）を排気する。次に真空計（２１２
４）の読みが約５×１０^-6Ｔｏｒｒになった時点で補助
バルブ（２２６０）、（２２６１）、（２２６４）、
（２２６５）、流出バルブ（２２５１〜２２５７）を閉
じる。その後、ガスボンベ（２２２１〜２２２６）より
各ガスをバルブ（２２３１〜２２３６）を開いて導入
し、圧力調整器（２２６１〜２２６６）により各ガス圧
を例えば２Ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次に、流入バルブ
（２２４１〜２２４７）を徐々に開けて、各ガスをマス
フローコントローラー（２２１１〜２２１７）内に導入
する。

【００２５】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。円筒状支持体（２
１１２）が所定の温度になったところで流出バルブ（２
２５１〜２２５７）のうちの必要なものおよび補助バル
ブ（２２６０）、（２２６５）を徐々に開き、ガスボン
ベ（２２２１〜２２２６）から所定のガスを第一の原料
ガス導入管（２１１４）および第二の原料ガス導入部
（２１３０）を介して反応容器（２１１１）内に導入す
る。次にマスフローコントローラー（２２１１〜２２１
７）によって各原料ガスが所定の流量になるように調整
する。この場合、第二の原料ガス導入部（２１３０）か
らは、ガスボンベ（２２２１）のガスのみが流れること
になり、第二の原料ガス導入部（２１３０）と、前記第
一の原料ガス導入管から、異なる原料ガスが反応容器内
に供給される。但し、必要に応じて第二の原料ガス導入
部（２１３０）からは第一の原料ガス導入管（２１１
４）と異なる原料ガスを一種類以上（図示されていな
い、マスフローコントローラー、バルブ、配管を用い）
流しても構わない。以上のように原料ガスを反応容器
（２１１１）に導入する際、反応容器（２１１１）内の
圧力が１Ｔｏｒｒ以下の所定の圧力になるように真空計
（２１２４）を見ながらメインバルブ（２１１８）の開
口を調整する。内圧が安定したところで、周波数１３．
５６ＭＨｚの高周波電源（不図示）を所望の電力に設定
して、高周波マッチングボックス（２１１５）を通じて
反応容器（２１１１）内に高周波電力を導入し、グロー
放電を生起させる。この放電エネルギーによって反応容
器内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体
（２１１２）上に所定のシリコンを主成分とする堆積膜
が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成が行われ
た後、高周波電力の供給を止め、流出バルブを閉じて反
応容器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
同様の操作を複数回繰り返すことによって、所望の多層
構造の光受容層を形成することができる。

【００２６】それぞれの層を形成する際には、前述のよ
うに、第一の原料ガス導入管（２１１４）と第二の原料
ガス導入部（２１３０）から、異なる種類の原料ガスを
導入しても良い。例えば、電荷注入阻止層、表面層は、
第一の原料ガス導入管（２１１４）、第二の原料ガス導
入部（２１３０）から同種の原料ガスを導入し、感光層
は、第一の原料ガス導入管（２１１４）と第二の原料ガ
ス導入部（２１３０）で異なる種類の原料ガスを供給す
るという様に、層ごとに、原料ガスの導入の方法を変え
ても良い。それぞれの層を形成する際には必要なガス以
外の流出バルブはすべて閉じられていることは言うまで
もなく、また、それぞれのガスが反応容器（２１１１）
内、流出バルブ（２２５１〜２２５７）から反応容器
（２１１１）に至る配管内に残留することを避けるため
に、流出バルブ（２２５１〜２２５７）を閉じ、補助バ
ルブ（２２６０）、（２２６１）、（２２６４）、（２
２６５）、を開き、さらにメインバルブ（２１１８）を
全開にして系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応
じて行う。

【００２７】本発明において使用される支持体として
は、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持
体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれ
らの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポ
リエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロ
ースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポ
リスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたは
シート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少
なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支
持体も用いることができる。本発明に於いて使用される
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状また
は板状無端ベルト状であることができ、その厚さは、所
望通りの電子写真用感光体を形成し得るように適宜決定
するが、電子写真用感光体としての可撓性が要求される
場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内
で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支
持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から
通常は１０μｍ以上とされる。

【００２８】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われる、い
わゆる干渉縞模様による画像不良をより効果適に解消す
るために、支持体の表面に凹凸を設けてもよい。支持体
の表面に設けられる凹凸は、特開昭６０−１６８１５６
号公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２５
８５４号公報等に記載された公知の方法により作成され
る。また、レーザー光などの可干渉光を用いた場合の干
渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する別の方
法として、支持体の表面に複数の球状痕跡窪みによる凹
凸形状を設けてもよい。即ち、支持体の表面が電子写真
用感光体に要求される解像力よりも微少な凹凸を有し、
しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるものであ
る。支持体の表面に設けられる複数の球状痕跡窪みによ
る凹凸は、特開昭６１−２３１５６１号公報に記載され
た公知の方法により作成される。

【００２９】本発明の装置を用いて、グロー放電法によ
って堆積膜を形成するには、基本的にはシリコン原子
（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原
子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは／及び
ハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガス
を、反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容
器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に
設置されてある所定の支持体上にａ−Ｓｉ：Ｈ，Ｘから
なる層を形成すればよい。本発明において使用されるＳ
ｉ供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2
Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、Ｓｉ4Ｈ10等のガス状態の、またはガス
化し得る水素化珪素（シラン類）が有効に使用されるも
のとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ
供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましい
ものとして挙げられる。そして、形成される堆積膜中に
水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御
をいっそう容易になるようにはかり、本発明の目的を達
成する膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ2お
よび／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物の
ガスも所望量混合して層形成することが必要である。ま
た、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混
合しても差し支えないものである。

【００３０】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲ
ンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明に於て好適に使用し得るハロゲン化
合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、
ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等
のハロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原
子を含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換され
たシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ
4、Ｓｉ2Ｆ6等の弗化珪素が好ましいものとして挙げる
ことができる。堆積膜中に含有される水素原子または／
及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体の
温度、水素原子または／及びハロゲン原子を含有させる
ために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、
放電電力等を制御すればよい。本発明においては、堆積
膜には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させる
ことが好ましい。伝導性を制御する原子は、堆積膜中に
万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あ
るいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部
分があってもよい。

【００３１】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
ｐ型伝導特性を与える周期律表第IIIｂ族に属する原子
（以後「第IIIｂ族原子」と略記する）またはｎ型伝導
特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する原子（以後「第
Ｖｂ族原子」と略記する）を用いることができる。第II
Iｂ族原子としては、具体的には、硼素（Ｂ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉ
ｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａ
が好適である。第Ｖｂ族原子としては、具体的には燐
（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス
（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。堆積膜
に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、
好ましくは１×１０^-2〜１×１０⁴原子ｐｐｍ、より好
ましくは５×１０^-2〜５×１０³原子ｐｐｍ、最適には
１×１０^-1〜１×１０³原子ｐｐｍとされるのが望まし
い。伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIｂ族原子
あるいは第Ｖｂ族原子を構造的に導入するには、層形成
の際に、第IIIｂ族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖ
ｂ族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
堆積膜を形成するための他のガスとともに導入してやれ
ばよい。第IIIｂ族原子導入用の原料物質あるいは第Ｖ
ｂ族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常
温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容
易にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。

【００３２】そのような第IIIｂ族原子導入用の原料物
質として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ2Ｈ
6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6
Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハ
ロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3、Ｇ
ａＣｌ3、Ｇａ（ＣＨ3）3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等も
挙げることができる。第Ｖｂ族原子導入用の原料物質と
して有効に使用されるのは、燐原子導入用としては、Ｐ
Ｈ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、Ｐ
Ｃｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲ
ン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、Ａｓ
Ｃｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、Ｓｂ
Ｆ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、Ｂ
ｉＢｒ3等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なも
のとして挙げることができる。また、これらの伝導性を
制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ2およ
び／またはＨｅにより希釈して使用してもよい。

【００３３】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する堆積膜を形成するには、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガ
スとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに
支持体温度を適宜設定することが必要である。希釈ガス
として使用するＨ2および／またはＨｅの流量は、層設
計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給
用ガスに対しＨ2および／またはＨｅを、通常の場合１
〜２０倍、好ましくは４〜１５倍、最適には５〜１０倍
の範囲に制御することが望ましい。反応容器内のガス圧
も同様に層設計にしたがって適宜最適範囲が選択される
が、通常の場合１×１０^-4〜１０Ｔｏｒｒ、好ましくは
５×１０^-4〜５Ｔｏｒｒ、最適には１×１０^-3〜１Ｔｏ
ｒｒとするのが好ましい。放電電力もまた同様に層設計
にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用
のガスの流量に対する放電電力を、通常の場合１〜７
倍、好ましくは２．５〜６倍、最適には３〜５倍の範囲
に設定することが望ましい。さらに、支持体の温度は、
層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常
の場合２００〜３５０℃とするのが望ましい。

【００３４】本発明においては、堆積膜を形成するため
の支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記し
た範囲が挙げられるが、これらの条件は通常は独立的に
別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電
子写真用感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に
基づいて最適値を決めるのが望ましい。以下、本発明の
装置について、実験例により更に詳しく説明するが、本
発明はこれらにより限定されるものではない。

【００３５】＜実験例１＞長さ３５８ｍｍ、外径φ８０
ｍｍの鏡面加工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持
体）を用い、図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上
に電荷注入阻止層、光導電層および表面層からなる電子
写真用感光体を表１に示す作製条件により形成した。本
実験例では、第一の原料ガス導入管の本数Ｇを８（本）
とし、第二の原料ガス導入部のガス放出孔の数（Ｙ）を
変化させて電子写真用感光体を作成した。なおガス放出
孔の間隔はいずれの場合も均等としている。本実験例に
おいて、円筒状支持体の中心から、円筒状支持体の外周
面までの距離Ｒ１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中心か
ら、第一の原料ガス導入管の中心までの距離Ｒ２＝１２
０ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第二の原料ガス導入
部上のガス放出孔までの距離ｒ＝８８ｍｍ、第二の原料
ガス導入部上のガス放出孔の吹き出し方向を長手方向下
向き０（ｄｅｇ）とした。

【００３６】

【表１】Ｆ１：第一の原料ガス導入管からのガス量。Ｆ２：第二の原料ガス導入部からのガス量。作製した電子写真用感光体にたいし、以下の評価を行っ
た。『周方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真装
置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に高速に改造）
にセットし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コロナ
帯電を行い、表面電位計により電子写真用感光体の暗部
表面電位を測定する。この時、感光体が一回転する間の
暗部表面電位の変化を周むらとし、感光体の長手方向に
５０ｍｍおきに周むらを測定し、この時の平均値をもっ
て、周方向帯電電位ムラとする。その結果を表２に示
す。表２においては、図３に示す従来の製造装置（原料
ガス導入管は８本）を用い、表１の条件（但し、光導電
層のＦ２／（Ｆ１＋Ｆ２）は０）で作製した電子写真用
感光体を、上記と同様に周方向帯電電位ムラを測定した
ときの結果を１００とした相対評価で示している。その
結果を表２に示す。表２から明らかなように、本発明の
製造装置を用い、第一の原料ガス導入管の本数をＧと
し、第二の原料ガス導入部のガス放出孔の数（Ｙ）を、
６Ｇ≧Ｙ≧Ｇとすることで、均一性の良い光受容部材を
得ることがわかった。

【００３７】

【表２】＜実験例２＞長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加
工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）を用い、
図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻
止層、光導電層および表面層からなる電子写真用感光体
を表１に示す作製条件により形成した。本実験例では、
第二の原料ガス導入部のガス放出孔の吹き出し方向を変
化させて電子写真用感光体を作成した。なお第二の原料
ガス導入部のガス放出孔の吹き出し方向は、長手方向下
向きを０（ｄｅｇ）とし、反応容器に向かう方向にＸ
（ｄｅｇ）傾けるとし、Ｘの値を変化させた。

【００３８】本実験例において、円筒状支持体の中心か
ら、円筒状支持体の外周面までの距離Ｒ１＝４０ｍｍ、
円筒状支持体の中心から、第一の原料ガス導入管の中心
までの距離Ｒ２＝１２０ｍｍ、円筒状支持体の中心か
ら、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔までの距離ｒ
＝８８ｍｍ、第一の原料ガス導入管の本数Ｇ＝８本、第
二の原料ガス導入部のガス放出孔の数Ｙ＝１６個とし
た。作製した電子写真用感光体にたいし、『周方向帯電
電位ムラ』を実験例１と同様の評価を行った。その結果
を表３に示す。表３から明らかなように、本発明の製造
装置を用い、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔の吹
き出し方向を、前記円筒状支持体の長手方向下向きを０
（ｄｅｇ）とし、反応容器の方向に向かう方向にＸ（ｄ
ｅｇ）傾けるとした時、０（ｄｅｇ）≦Ｘ≦５０（ｄｅ
ｇ）とすることで、均一性の良い光受容部材を得ること
がわかった。

【００３９】

【表３】＜実験例３＞長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加
工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）を用い、
図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻
止層、光導電層および表面層からなる電子写真用感光体
を表１に示す作製条件により形成した。

【００４０】本実験例では、第二の原料ガス導入部のガ
ス放出孔の位置を変化させて電子写真用感光体を作成し
た。なお第二の原料ガス導入部のガス放出孔の位置は、
円筒状支持体の中心から、第二の原料ガス導入部上のガ
ス放出孔までの距離ｒとし、ｒの値を変化させた。本実
験例において、円筒状支持体の中心から、円筒状支持体
の外周面までの距離Ｒ１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中
心から、第一の原料ガス導入管の中心までの距離Ｒ２＝
１２０ｍｍ、第一の原料ガス導入管の本数Ｇ＝８本、第
二の原料ガス導入部のガス放出孔の数Ｙ＝１６個、第二
の原料ガス導入部上のガス放出孔の吹き出し方向を長手
方向下向き０（ｄｅ９）とした。作製した電子写真用感
光体にたいし、『周方向帯電電位ムラ』を実験例１と同
様の評価を行った。その結果を表４に示す。表４から明
らかなように、本発明の製造装置を用い、第二の原料ガ
ス導入部上のガス放出孔の位置を、前記円筒状支持体の
中心から前記第二の原料ガス導入部上のガス放出孔まで
の距離をｒ、前記円筒状支持体の中心から前記円筒状支
持体の外周面までの距離をＲ１、前記円筒状支持体の中
心から前記第一の原料ガス導入管の中心までの距離をＲ
２、としたとき、Ｒ１＋０．５（Ｒ２−Ｒ１）≦ｒ≦Ｒ
１＋０．７（Ｒ２−Ｒ１）とすることで、均一性の良い
光受容部材を得ることがわかった。

【００４１】

【表４】＜実験例４＞長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加
工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）を用い、
図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻
止層、光導電層および表面層からなる電子写真用感光体
を表１に示す作製条件により形成した。ただし、本実験
例では、表１におけるＦ２／（Ｆ１＋Ｆ２）の値を変化
させて電子写真用感光体を作成した。本実験例におい
て、円筒状支持体の中心から、円筒状支持体の外周面ま
での距離Ｒ１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第
一の原料ガス導入管の中心までの距離Ｒ２＝１２０ｍ
ｍ、円筒状支持体の中心から、第二の原料ガス導入部上
のガス放出孔までの距離ｒ＝８８ｍｍ、第一の原料ガス
導入管の本数Ｇ＝８本、第二の原料ガス導入部のガス放
出孔の数Ｙ＝１６個、第二の原料ガス導入部上のガス放
出孔の吹き出し方向を長手方向下向き０（ｄｅｇ）とし
た。作製した電子写真用感光体にたいし、以下の評価を
行った。『周方向帯電電位ムラ』実験例１と同様の評価を行っ
た。『長手方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真
装置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に高速に改
造）にセットし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コ
ロナ帯電を行い、表面電位計により電子写真感光体の暗
部表面電位を測定する。この時、感光体の長手方向に５
０ｍｍおきに暗部表面電位を測定し、この時の最大値と
最小値の差をもって、長手方向帯電電位ムラとする。そ
れぞれの結果を表５に示す。表５においては、図３に示
す従来の製造装置（原料ガス導入管は８本）を用い、表
１の条件（但し、光導電層のＦ２／（Ｆ１＋Ｆ２）は
０）で作製した電子写真用感光体を、上記と同様に周方
向帯電電位ムラ、長手方向帯電電位ムラを測定したとき
の結果を１００とした相対評価で示す。表５から明らか
なように、本発明の製造装置を用い、第二の原料ガス導
入部から供給するガス量をＦ２、第一の原料ガス導入管
から供給するガス量をＦ１とした時、０．０３≦Ｆ２／
（Ｆ１十Ｆ２）≦０．１５とすることで、均一性の良い
光受容部材を得ることがわかった。

【００４２】

【表５】＜実験例５＞長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加
工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）を用い、
図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻
止層、光導電層および表面層からなる電子写真用感光体
を表１に示す作製条件により形成した。ただし、本実験
例では、第二の原料ガス導入部として用いているＡｌ2
Ｏ3セラミックリングの表面粗さ（Ｒｚ）を変化させて
電子写真用感光体を作成した。本実験例において、円筒
状支持体の中心から、円筒状支持体の外周面までの距離
Ｒ１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第一の原料
ガス導入管の中心までの距離Ｒ２＝１２０ｍｍ、円筒状
支持体の中心から、第二の原料ガス導入部上のガス放出
孔までの距離ｒ＝８８ｍｍ、第一の原料ガス導入管の本
数Ｇ＝８本、第二の原料ガス導入部のガス放出孔の数Ｙ
＝１６個、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔の吹き
出し方向を長手方向下向き０（ｄｅｇ）とした。作製し
た電子写真用感光体にたいし、以下の評価を行った。『球状突起の数』光学顕微鏡を用いて５０倍の倍率で９
ｃｍ²の範囲で電子写真用感光体の表面を観察し、大き
さ、及び個数にて評価を行なった。２０μｍ以上の球状
突起が２０個未満で且つ４０μｍ以上の球状突起が無い
ものを◎、２０μｍ以上の球状突起が２０個以上ある
が、４０μｍ以上の球状突起が無いものを〇、２０μｍ
以上の球状突起が２０個以上あり、４０μｍ以上の球状
突起もあるものを△、と３段階評価を行った。結果を表
６に示す。表６から明らかな様に、１０〜１００μｍの
範囲で良好結果が得られ、さらに、１５〜６０μｍの範
囲でより効果的であることがわかった。

【００４３】

【表６】以上の実験例により本発明の構成が決定された。次に本
発明の実施例及び比較例により、さらに具体的に説明す
る。

【００４４】

【実施例】

「実施例１」長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加
工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）をＡｌ製
ホルダー（長さ１０００ｍｍ）に長手方向に２段設置
し、図２−ｂに示した装置を用いて該支持体上に電荷注
入阻止層、光導電層および表面層からなる光受容層を表
７に示す作製条件により形成した。本実施例において、
円筒状支持体の中心から、円筒状支持体の外周面までの
距離Ｒ１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第一の
原料ガス導入管の中心までの距離Ｒ２＝１３０ｍｍ、円
筒状支持体の中心から、第二の原料ガス導入部上のガス
放出孔までの距離ｒ＝１０３ｍｍ、第一の原料ガス導入
管の本数Ｇ＝８本、第二の原料ガス導入部のガス放出孔
の数Ｙ＝１６個、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔
の吹き出し方向を長手方向下向き０（ｄｅｇ）、第二の
原料ガス導入部としてＡｌ2Ｏ3セラミックリング（表面
粗さＲｚ＝３５（μｍ））とした。作製した電子写真用
感光体について以下の項目について評価した。これらの
結果を表８に示す。『周方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真装
置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に高速に改造）
にセットし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コロナ
帯電を行い、表面電位計により電子写真用感光体の暗部
表面電位を測定する。この時、感光体が一回転する間の
暗部表面電位の変化を周むらとし、２本の感光体共に長
手方向に５０ｍｍおきに周むらを測定し、この時の平均
値をもって、周方向帯電電位ムラとする。『長手方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真
装置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に高速に改
造）にセットし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コ
ロナ帯電を行い、表面電位計により電子写真感光体の暗
部表面電位を測定する。この時、２本の感光体共に長手
方向に５０ｍｍおきに暗部表面電位を測定し、この時の
最大値と最小値の差をもって、長手方向帯電電位ムラと
する。『画像濃度むら』キヤノン製中間調チャート（部品番
号：ＦＹ９−９０４２）を原稿台に置きコピーしたとき
に得られたコピー画像上で直径０．０５ｍｍの円形の領
域を１単位として２００点の画像濃度を測定し、その画
像濃度のばらつきを評価した。 ◎は「特に良好」 ○は「良好」 △は「実用上問題無し」 ×は「実用上問題有り」を表している。

【００４５】（比較例１）実施例１と比べ本比較例にお
いては、図２に示す装置を用いた以外は実施例１と同様
の条件にて電子写真感光体を作製した。作製した、電子
写真感光体を実施例１と同様な手段で評価を行った。こ
れらの評価結果を実施例１と共に表８に示す。表８にお
いて、『周方向帯電電位ムラ』『長手方向帯電電位ム
ラ』に関しては、比較例１の値を１００としたときの相
対評価で示す。本発明の製造装置により作製した電子写
真用感光体は、従来の装置により製造した電子写真用感
光体に比べいずれの項目においても非常に良好な結果が
得られた。

【００４６】

【表７】Ｆｌ：第一の原料ガス導入管からのガス量。Ｆ２：第二の原料ガス導入部からのガス量。

【００４７】

【表８】「実施例２」実施例１に示した装置を用い、表９に示す
作製条件で電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなる
電子写真用感光体を作製した。本実施例では、光導電層
作製時、第―の原料ガス導入管からは、ＳｉＨ4＝４３
０ｓｃｃｍ、Ｈ2＝２０００ｓｃｃｍ、Ｂ2Ｈ6＝１．２
ｐｐｍ（対ＳｉＨ4）の原料ガスを供給し、第二の原料
ガス導入部からは、Ｈ2＝５００ｓｃｃｍ、Ｂ2Ｈ6＝
０．３ｐｐｍ（対ＳｉＨ4）の原料ガスを供給した以外
は実施例１と同様に電子写真用感光体を作製した。作製
した電子写真感光体について、実施例１と同様な評価を
行った。これらの結果を表１０に示す。表８において、
『周方向帯電電位ムラ』『長手方向帯電電位ムラ』に関
しては、比較例１の値を１００としたときの相対評価で
示す。本発明の製造装置により作製した電子写真用感光
体は、従来の装置により製造した電子写真用感光体に比
べいずれの項目においても非常に良好な結果が得られ
た。特に、長手方向の均一性は飛躍的に向上している。

【００４８】

【表９】Ｆ１：第一の原料ガス導入管からのガス量。Ｆ２：第二の原料ガス導入部からのガス量。

【００４９】

【表１０】「実施例３」長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍの鏡面
加工を施したＡｌ製シリンダー（円筒状支持体）を用
い、図２−ａに示した装置を用いて該支持体上に電荷注
入阻止層、電荷輸送層、電荷発生層、および表面層から
なる光受容層を表１１に示す作製条件により形成した。
本実施例において、円筒状支持体の中心から、円筒状支
持体の外周面までの距離Ｒ１＝５４ｍｍ、円筒状支持体
の中心から、第一の原料ガス導入管の中心までの距離Ｒ
２＝１３４ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第二の原料
ガス導入部上のガス放出孔までの距離ｒ＝１１４ｍｍ、
第一の原料ガス導入管の本数Ｇ＝１０本、第二の原料ガ
ス導入部のガス放出孔の数Ｙ＝１０個、第二の原料ガス
導入部上のガス放出孔の吹き出し方向を長手方向下向き
０（ｄｅｇ）、第二の原料ガス導入部としてＡｌ2Ｏ3セ
ラミックリング（表面粗さＲｚ＝３５（μｍ））とし
た。作製した電子写真感光体について以下の項目につい
て評価したところ、実施例１と同様非常に良好な結果が
得られた。『周方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真装
置（キヤノン製ＮＰ６０３０をテスト用に改造）にセッ
トし、帯電器に７００μＡの電流を流し、コロナ帯電を
行い、表面電位計により電子写真用感光体の暗部表面電
位を測定する。この時、感光体が一回転する間の暗部表
面電位の変化を周むらとし、感光体の長手方向に５０ｍ
ｍおきに周むらを測定し、この時の平均値をもって、周
方向帯電電位ムラとする。『長手方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真
装置（キヤノン製ＮＰ６０３０をテスト用に高速に改
造）にセットし、帯電器に７００μＡの電流を流し、コ
ロナ帯電を行い、表面電位計により電子写真感光体の暗
部表面電位を測定する。この時、感光体の長手方向に５
０ｍｍおきに暗部表面電位を測定し、この時の最大値と
最小値の差をもって、長手方向帯電電位ムラとする。『画像濃度むら』実施例１と同様。

【００５０】

【表１１】Ｆ１：第一の原料ガス導入管からのガス量。Ｆ２：第二の原料ガス導入部からのガス量。

【００５１】「実施例４」実施例１に示した装置を用
い、表１２に示す作製条件で長波長光吸収層、電荷注入
阻止層、光導電層、表面層からなる電子写真用感光体を
実施例１と同様に作製した。本実施例において、円筒状
支持体の中心から、円筒状支持体の外周面までの距離Ｒ
１＝４０ｍｍ、円筒状支持体の中心から、第一の原料ガ
ス導入管の中心までの距離Ｒ２＝１２０ｍｍ、円筒状支
持体の中心から、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔
までの距離ｒ＝１０４ｍｍ、第一の原料ガス導入管の本
数Ｇ＝５本、第二の原料ガス導入部のガス放出孔の数Ｙ
＝１５個、第二の原料ガス導入部上のガス放出孔の吹き
出し方向を長手方向下向き０（ｄｅｇ）、第二の原料ガ
ス導入部としてＡｌ2Ｏ3セラミックリング（表面粗さＲ
ｚ＝３５（μｍ））とした。作製した電子写真用感光体
について以下の項目について評価したところ、実施例１
と同様非常に良好な結果が得られた。『周方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真装
置（キヤノン製ＮＰ９３３０を高速対応に改造）にセッ
トし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コロナ帯電を
行い、表面電位計により電子写真用感光体の暗部表面電
位を測定する。この時、感光体が一回転する間の暗部表
面電位の変化を周むらとし、感光体の長手方向に５０ｍ
ｍおきに周むらを測定し、この時の平均値をもって、周
方向帯電電位ムラとする。『長手方向帯電電位ムラ』電子写真用感光体を電子写真
装置（キヤノン製ＮＰ９３３０を高速対応に改造）にセ
ットし、帯電器に８００μＡの電流を流し、コロナ帯電
を行い、表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電
位を測定する。この時、感光体の長手方向に５０ｍｍお
きに暗部表面電位を測定し、この時の最大値と最小値の
差をもって、長手方向帯電電位ムラとする。『画像濃度むら』実施例１と同様。

【００５２】

【表１２】

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明は反応容器内の円
筒状支持体の同軸外周上に該円筒状支持体の長手方向に
沿って複数の第一の堆積膜形成用原料ガス導入管を設け
てなる堆積膜形成装置において、反応容器内を排気する
手段と反対側の位置に、前記円筒状支持体の同軸外周上
に複数の原料ガス放出孔を有する第二の原料ガス導入部
を設けることにより、反応容器内のガス量のバランスを
とることが可能となる。これにより、本発明において
は、膜厚、膜質を均一にし、形成される膜の諸物性、成
膜速度、再現性、膜の生産性等をそれぞれ向上させ、量
産を行う場合において、歩留を飛躍的に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装
置の一例を示す模式的説明図である。

【図２】本発明の電子写真用光受容部材の光受容層を形
成するための装置の一例で、高周波を用いたグロー放電
法による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説明
図である。

【図３】従来の電子写真用光受容部材の光受容層を形成
するための装置の一例で、高周波を用いたグロー放電法
による電子写真用光受容部材の製造装置の模式的説明図
である。

【符号の説明】

１１１１、２１１１、３１１１：円筒状反応容器１１１２、２１１２、３１１２：円筒状支持体１１１４、２１１４、３１１４：第一のガス導入管１１３０、１１３２、２１３０：第二のガス導入部１１２２、２１２２、３１２２：碍子２１１９、３１１９：排気口２１１０、３１１０：堆積装置１１２５、１１３１、１１３３：ガス放出孔２１１３、３１１３：支持体加熱用ヒーター２１１５、３１１５：マッチングボックス２１１６、２１６４、３１１６：原料ガス配管２１２３、３１２３：反応容器リークバルブ２１１８、３１１８：メイン排気バルブ２１２４、３１２４：真空計２２００、３２００：原料ガス供給装置２２１１〜２２１７、３２１１〜３２１６：マスフロー
コントローラー２２２１〜２２２６、３２２１〜３２２６：原料ガスボ
ンベ２２３１〜２２３６、３２３１〜３２３６：原料ガスボ
ンベバルブ２２４１〜２２４７、３２４１〜３２４６：ガス流入バ
ルブ２２５１〜２２５７、３２５１〜３２５６：ガス流出バ
ルブ２２６１〜２２６６、３２６１〜３２６６：圧力調整器２２６２、２２６３：流量コントローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上壁、電極を兼ねる円筒状反応容器及び底
壁で密封形成されてなる反応空間と、該反応空間内に円
筒状支持体を設置する手段と、該円筒状支持体の同軸外
周上に該円筒状支持体の長手方向に沿って設けられた複
数の第一の堆積膜形成用原料ガス導入管と、該原料ガス
を励起させて励起種化するための放電エネルギー印加手
段と、前記反応室内を排気する手段とからなるプラズマ
ＣＶＤ法による堆積膜形成装置において、前記反応容器
内を排気する手段と反対側の位置に、該円筒状支持体の
同軸外周上に複数の原料ガス放出孔を有する第二の原料
ガス導入部を設けたことを特徴とするプラズマＣＶＤ法
による堆積膜形成装置。
【請求項２】前記第一の原料ガス導入管の本数をＧと
し、前記第二の原料ガス導入部上のガス放出孔の数をＹ
としたとき、６Ｇ≧Ｙ≧Ｇとし、かつガス放出孔の間隔は均等とした
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマＣＶＤ法に
よる堆積膜形成装置。
【請求項３】前記第二の原料ガス導入部は、該第二の原
料ガス導入部上のガス放出孔の吹き出し方向が、前記円
筒状支持体の長手方向下向きを０（ｄｅｇ）とし、反応
容器の方向に向かう方向にＸ（ｄｅｇ）傾けるとしたと
き、０（ｄｅｇ）≦Ｘ≦５０（ｄｅｇ）とされていることを特徴とする請求項１または請求項２
に記載のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置。
【請求項４】前記第二の原料ガス導入部は、該第二の原
料ガス導入部上のガス放出孔の位置が、前記円筒状支持
体の中心から前記第二の原料ガス導入部上のガス放出孔
までの距離をｒ、前記円筒状支持体の中心から前記円筒
状支持体の外周面までの距離をＲ１、前記円筒状支持体
の中心から前記第一の原料ガス導入管の中心までの距離
をＲ２、としたとき、Ｒ１＋０．５（Ｒ２−Ｒ１）≦ｒ≦Ｒ１＋０．８（Ｒ２
−Ｒ１）とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１項に記載のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置。
【請求項５】前記第一の原料ガス導入管と前記第二の原
料ガス導入部とは、各々流量コントローラーに接続され
ていて同一の原料ガスを反応容器内に供給することが可
能であり、各々の流量コントローラーを制御し、該第一
の原料ガス導入管から供給するガス量をＦ１、該第二の
原料ガス導入部から供給するガス量をＦ２としたとき、０．０３≦Ｆ２／（Ｆ１＋Ｆ２）≦０．１５としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置。
【請求項６】前記第一の原料ガス導入管と前記第二の原
料ガス導入部から、異なる原料ガスを反応容器内に供給
する供給機構を有することを特徴とする請求項１〜４の
いずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置。
【請求項７】前記第二の原料ガス導入部は、伝導性を制
御する原子供給用の原料ガスを反応容器内に供給する機
構を有することを特徴とする請求項６に記載のプラズマ
ＣＶＤ法による堆積膜形成装置。
【請求項８】前記第二の原料ガス導入部は、希釈用の原
料ガスを反応容器内に供給する機構を有することを特徴
とする請求項６に記載の堆積膜形成装置。
【請求項９】前記第二の原料ガス導入部は、セラミック
よりなり、該第二の原料ガス導入部の表面の粗さ（Ｒ
ｚ）が１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項
１〜８のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ法による
堆積膜形成装置。
【請求項１０】前記第二の原料ガス導入部は、セラミッ
クよりなり、該第二の原料ガス導入部の表面の粗さ（Ｒ
ｚ）が１５〜６０μｍであることを特徴とする請求項１
〜８のいずれか１項に記載のプラズマＣＶＤ法による堆
積膜形成装置。